نقش فسفر در گیاهان

نقش فسفر و انواع کودهای فسفره در رشد و توسعه گیاهان

فسفر یکی از عناصر مهم مغذی برای گیاهان است. این عنصر نقش بسیار حیاتی در رشد و توسعه همه گیاهان دارد. فسفر عاملی اساسی در فرآیندهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی گیاهان می‌باشد. برای تولید انرژی، تنظیم فعالیت آنزیم‌ها و ساختار سلولی وجود عنصر فسفر ضروری است. در  ادامه این مقاله، به بررسی نقش فسفر در گیاهان و انواع کودهای فسفره و اثرات آنها بر رشد و توسعه گیاهان خواهیم پرداخت.

 

.

نقش و تاثیر فسفر در گیاهان

فسفر یکی از اصلی‌ترین عناصر مغذی برای گیاهان است. بسیاری از فرآیندهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی حیاتی گیاهان از جمله فتوسنتز، انتقال انرژی و تقسیم سلولی نیازمند حضور فسفر است.

ساختار سلولی: فسفر به عنوان جزء اصلی اسیدهای نوکلئیک (DNA و RNA) و فسفولیپیدها در سلول‌های گیاهی عمل می‌کند. علاوه بر این، فسفر در ساختارهای سلولی و ممبران‌ها حضور دارد.

انتقال انرژی: فسفر در تولید و انتقال انرژی در گیاهان نقش اساسی دارد. آدنوزین تری‌فسفات (ATP) که حاوی فسفر است، به عنوان یک منبع اصلی انرژی در فرآیندهای سلولی و تنفسی گیاهان عمل می‌کند.

تنظیم فعالیت آنزیم‌ها: این عنصر مهم در ساختار آنزیم‌ها و کوفاکتورها حضور دارد. فعالیت آنزیمی گیاهان کاملا وابسته به وجود عناصری از جمله فسفر است.

انواع فسفر موجود در خاک

کودهای فسفره به عنوان منابع اصلی فسفر قابل جذب برای گیاهان استفاده می‌شوند. بطور طبیعی در همه خاک ها فسفر یافت می شود اما لزوما فرم قابل جذبی برای گیاهان نیستند. اشکال مخالف فسفر موجود در خاک عبارتند از:

فسفات معدنی

فسفات معدنی با فرمول شیمیایی P_۲O_۵ از منابع اصلی فسفر در خاک است. پنتا اکسید فسفر به صورت معمول به عنوان مؤثرترین فرم فسفر قابل جذب برای گیاهان معرفی می‌شود. این فسفر به صورت آنیون فسفات در آب حل شده و توسط ریشه‌های گیاه جذب می‌شود. مهمترین فسفات های معدنی موجود در خاک عبارتند از:

• آپاتیت : Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)
• فلوئور آپاتیت : Ca5(PO4)3F
• کربنات آپاتیت : Ca5(PO4)3CO3
• هیدروژن آپاتیت Ca5(PO4)3(OH)
• تری کلسیم فسفات (TCP): Ca3(PO4)2
• دی کلسیم فسفات (DCP): Ca(H2PO4)2
• دی هیدروژن فسفات کلسیم (DHP): Ca(H2PO4)2
• فسفات آهن (FePO4)
• فسفات آلومینیوم (AlPO4)

 

 

فسفات آلی

 فسفات آلی از منابع طبیعی مانند کودهای گیاهی، کمپوست، باقیمانده‌های گیاهی، و جلبک‌ها به وجود می آید. این فرم فسفر ممکن است به صورت آلی یا آنیون فسفات در آب حل و توسط ریشه‌های گیاه جذب شود. فسفات های آلی به دو دسته عمده فسفات های لیپیدی و فسفات های پروتئینی به شرح ذیل تقسیم می شوند:

فسفات های لیپیدی

• فسفات دی استیل (DAP): C2H5O4P
• فسفات دی پالمیتوئیل (DPAP): C15H31O4P
• فسفات دی اولئیک (DOPA): C17H33O4P

فسفات های پروتئینی

• فسفات پیروفسفات (PPi): -P2O74
• فسفات تریفسفات (Pi): -PO43
• فسفات دیفسفات (-P2O74): -P2O74

فسفات آهنی

 فسفات آهنی ترکیبی از آهن، فسفر و اکسیژن است. این فسفات در خاک دارای Ph اسیدی تا خنثی است. فسفات آهنی به دو شکل کلی قابل جذب و غیر قابل جذب در خاک وجود دارد.

فسفات های آهنی محلول مانند آهن فسفات دی هیدرات (FePO4·۲H2O) و آهن فسفات هیدراته (FePO4·H2O) که نمک های فسفریک آهن هستند به دلیل وجود پیوندهای هیدروژنی بین آهن و آب، قابل حل بوده و برای گیاهان قابل جذب می باشند.

فسفات های آهنی نامحلول مانند هیدروژن فسفریک آهن (Fe3(PO4)2·H2O) و فسفات آهن (FePO4) که کانی های فسفات آهن هستند به دلیل وجود پیوندهای مستحکم کووالانسی بین یون های فسفر و آهن، نا محلول بوده و قابل جذب برای گیاهان نیستند.

بهترین کودهای فسفاتی

کودهای فسفاتی از ترکیبات فسفر اصلی مانند سوپرفسفات، دی‌آمونیوم فسفات، و تری‌سوپرفسفات تشکیل شده‌اند. این کودها به عنوان منابع محلول فسفر برای گیاهان مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انواع کودهای فسفر 

کودهای فسفری مختلفی به فرم های گرانول، پودری و مایع در بازار وجود دارد. انتخاب بهترین کود فسفر به عوامل مختلفی از جمله، نوع و رقم گیاه مورد کشت، نتایج آزمون های بیوشیمیایی خاک و آب، بودجه مالی، تناوب باغی و زراعی و وسعت کشت بستگی دارد.

 

 

پرکاربردترین کودهای فسفره

• دی سوپر فسفات تری کلسیم (TSP): این کود حاوی ۴۶ درصد فسفر است.
• سوبر فسفات تری کلسیم (SSP): این کود حاوی ۲۰-۲۵ درصد فسفر است.
• فسفات دی آمونیوم (DAP): این کود حاوی ۱۸ درصد فسفر و ۲۱ درصد نیتروژن است.
• فسفات مونو آمونیوم (MAP): این کود حاوی ۱۰ درصد فسفر و ۱۱ درصد نیتروژن است.

 

 

نقش کودهای فسفره بر رشد و توسعه گیاهان

استفاده از کودهای فسفره منجر به اثرات متعددی بر رشد و توسعه گیاهان می‌شود. نقش فسفر در گیاه محدود نیست و باید کمبود آن در خاک را جدی تلقی کرد. خلاصه ای از مهمترین نقش های فسفر در گیاهان عبارتند از: 

افزایش رشد ریشه: فسفر به عنوان یکی از عناصر مهم در تشکیل ریشه‌ها عمل می‌کند و وجود غلظت مناسب از  فسفر در خاک می‌تواند رشد ریشه‌ها را تقویت کند.

افزایش تولید مثمر: فسفر به عنوان عنصری اساسی در تشکیل میوه و دانه‌ها در گیاهان دارای تأثیر مستقیم است. باغات میوه ای که دارای غنای مناسبی از فسفر باشند، محصولات آن بازارپسند تر بوده و کیفیت تجاری بالاتری دارند.

تقویت مقاومت به تنش‌های محیطی: گیاهان که از مقدار کافی فسفر بهره‌مند هستند، مقاومت به تنش‌های محیطی مانند خشکسالی و شوری را در مقایسه با گیاهانی که کمبود فسفر دارند، بسیار راحت تر تحمل می کنند.

.

منابع:

• Role of Phosphorus in Plants: https://www.cropnutrition.com/nutrient-management/phosphorus/ by the International Plant Nutrition Institute (IPNI)
• Phosphorus in Plants: https://www.aces.edu/blog/topics/crop-production/phosphorus-basics-deficiency-symptoms-sufficiency-ranges-and-common-sources/ by the University of Florida Extension
• Phosphorus: A Vital Nutrient for Plants: https://www.cropnutrition.com/nutrient-management/phosphorus/ by the USDA Agricultural Research Service
• The Role of Phosphorus in Plant Nutrition: https://www.cropnutrition.com/nutrient-management/phosphorus/ by the International Fertilizer Association (IFA)
• Phosphorus Nutrition of Plants: https://www.cropnutrition.com/nutrient-management/phosphorus/ by the University of California Agriculture and Natural Resources